Для антиядерных активистов это чистая и концентрированная смерть. Это все, что они могут знать о нем и не хотят знать. Давайте посмотрим, что на самом деле так опасно в сгоревшем ядерном топливе. Что и почему в нем во время использования в ядерном реакторе возникает - и почему это можно определить не только как мусор, но, как ни странно, также в качестве сырья для дальнейшего получения энергии.
Ядерное деление
Материя вокруг нас состоит из атомов. В подавляющем большинстве случаев это очень старые атомы. Легкие из них были созданы когда-то внутри звезд. Те, которые тяжелее железа с их 56 ядрами, протонов и нейтронов в ядре, возникли при взрыве сверхновой.
И поскольку это уже много старых атомов, только те из них, которые стабильны или более или менее стабильны, дожили до нашего времени в природе вокруг нас.
Это логично. Их нестабильные коллеги давно разбились на более легкие элементы. Остатки первоначально нестабильных ядер затем получили новую идентичность так же, как свидетель получает новое имя и новое резюме против мафии. На химическую идентичность материи влияет только количество протонов в ядре, а не его прошлое. Это не имеет значения для Химика.
Но некоторые нестабильные атомы дожили до сегодняшнего дня. Это те, которые очень медленно разваливаются из принципа. Иногда им требуется миллионы или миллиарды лет, чтобы естественным образом исчезнуть и превратиться в другие, более легкие элементы.
Именно это и заметили ученые в первые десятилетия прошлого века. Тогда был обнаружен новый вид “деятельности” материи, в которые сама природа играет как алхимик и превращает один элемент в другой.
Со временем люди стали сильно интересоваться этим явлением. Так например, было обнаружено, что в естественной среде (в природе только в редком) распада некоторых элементов высвобождаются нейтроны, которые могут в окружающие материи вызывать красивой “бьют так сильно”.
Например, они могут разбить другие атомы на разные части. Тем, возникают и другие химические элементы и их вариации, которые также не должны быть сами обязательно устойчивый, а также продукты распада оригинального и просто рушатся на ядра. Нейтроны могут поглощаться другими ядрами, но они также просто поглощаются. Поглощенный нейтрон, который в ядре“, кроме того” то может измениться на протон (нет, я не шучу, это действительно может произойти), в результате чего из одного химического элемента станет другой. Химическая принадлежность, свойства и, следовательно, идентичность регулируют именно количество .
Я
И именно эти явления, описанные выше, также относятся к ядерному топливу. Это материал, состав которого люди умело меняют, чтобы сделать его более концентрированным...
... изотопы, которые сами могут распадаться на другие элементы - и посылают в свое окружение один особый вид "радиоактивности"... частицы, которые мы называем нейтронами. Кроме того, должно быть больше, когда образуются нейтроны, чтобы реакция была лавиной.
Затем нейтроны разрушают другие ядра в благоприятных условиях в их окружении, возникает цепная реакция, которая сопровождается образованием тепловой энергии (тепла). И тепло здесь идет, прежде всего, - это можно использовать для производства столь необходимой электроэнергии.
Таким образом, ясно, что любой химический элемент не подходит в качестве ядерного топлива. Это должно быть такое химическое вещество, как и в природе в виде изотопа, саморазрушающееся вышеописанным образом.
Природа в этом случае дала нам выбор только из нескольких вариантов. На атомных электростанциях чаще всего используются определенные изотопы урана и плутония.
Одетый необрезанный, одетый без одежды, опасный и безопасный...материал
Процессы, которые я описал, также являются причиной того, что когда-то ядерное топливо действительно опасно, и когда-то это не так.
Дело в том, что все его действительно опасных компонентов создает до во время пребывания в ядерном реакторе - в том случае, когда материал используется для производства тепла, происходящие в нем ядерные реакции... и в нем появляются новые и новые изотопы нестабильных (радиоактивно распадающихся) элементов.
Оригинальный материал, который еще не прошел через расщепление, не очень активен. И это не совпадение. Это искусственно собранный материал - его свойства, при этом умело выбраны так, что топливный стержень сам по себе не опасен и реакции в ней, безусловно, спонтанно не пробегала
Сама природа дала нам инструкции.
Естественный механизм разрушения инородных атомных ядер не очень эффективен. Виновата “неправильная” скорость возникающих нейтронов, снарядов, которые должны иметь разрушительный эффект. Вокруг других ядер часто просто пролетают, не замечая их. В ядерном реакторе нейтроны” модерируются " таким образом, замедляются до скорости, которая уже более интересна и более эффективна в отношении разрушения других ядер.
Это похоже на уголь. Он также не горит сам по себе. Ему нужна определенная воспламеняющаяся температура, то есть условия, которые запускают его "активность". Как и уголь-он терпеливо ждет неиспользованного уранового топлива для его развертывания для производства энергии.
Уран и его натуральный состав
Природный уран является исключительным материалом. Он состоит из 99,3 % изотопа 238 (в ядре имеет 238 протонов и нейтронов) и 0,7 % изотопа 235. Для использования в качестве ядерного топлива природный уран должен быть лишен примерно трех процентов” обычного " урана 238. Этот-то заменен изотопом 235 - это именно тот, который способен создать цепную реакцию, и в горючее, самым важным компонентом.
Природный уран по-прежнему состоит из небольшого количества других изотопов, но они не интересны для ядерной энергетики.
Общая активность килограмма чистого урана составляет 25 359 распада на 1 грамм и 1 секунду. Таким образом, так много атомов урана ломаются каждую секунду в одном грамме материала. Это, кажется, много - на самом деле это очень четкое количество. Это примерно в 800 раз больше, чем делает активность природного калия. И калий, в отличие от урана, содержит наше тело, поэтому мы должны каждый день справляться с ним и его деятельностью.
Тот, кто внимательно прочитал введение блога, но уже, конечно, подозреваю, что в случае природных uranové руды не только для излучения, которое идет за счет распада урана.
Из-за его разрушения возникают другие радионуклиды. И, таким образом, элементы, которые являются продуктами распада, самопроизвольно появляются в естественном уране с течением времени-и они активны сами по себе. В одном грамме натуральной урановой руды можно измерить активность около 158 000 распадов в секунду. Это большая разница - таким образом, активность руды в шесть раз выше, чем активность самого чистого урана. Если так проявляют себя продукты распада природного урана, ясно, что у ядерного топлива и его искусственно вызванного (и значительно более) ядерные реакции ... все будет по-другому.
Состав отработанного ядерного топлива
Конкретный состав определенного топливного стержня, который использовался для производства энергии, как правило, различен.
В основном зависит от того, из какого именно материала был оригинальный топливный стержень изготовлен, как долго была в эксплуатации и как долго времени уже прошло с момента ее исключения из ядерного реактора.
В значительной степени топливный стержень с таким находится, например, 1,0 % плутония, и через 4 процента различных гиперактивных”и быстро распадающихся продуктов расщепления реакции
Сразу после извлечения из реактора логически стержень еще “свежие” и содержит даже самые свежие, понесенные изотопов различных элементов, которые только возникли, и готовы развалится очень быстро.
Эти свежие бары логически наиболее активны. Таким образом, затем хранится в специальных бассейнах с водой, где они дополнительно охлаждаются (распад изотопов сопровождается появлением определенного количества тратить энергию) и где несколько лет (от 3 до 7) тщательно ухаживать.
